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máximas y los consumos medios de explosivo que son habituales para cada tipo de draga. Las fases de cálculo de los esquemas de perforación y cargas de los barrenos, son las siguientes: 1. Consumo específico de explosivo CE (kg/m') CE = f (Ha' Hm" H" Pa...) 2. Elección del diámetro de los barrenos, D (mm). En la Tabla 26.2 se indican los diámetros de perforación recomendados para diferentes alturas de banco. TABLA 26.2 3. Concentración lineal de carga, q ¡ (kg /m) q¡ = f (D, Pe' p) siendo «P» la presión de carga del explosivo. 4. Superficie de arranque efectiva, Aa (m2) q¡ Aa = CE 5. Esquema de perforación, B y S (m) Lo habitual es disponer los barrenos con una malla cuadrada «S = B», luego B = -¡-p::;,. 6. Sobreperforación, J (m) Se suele tomar «J = B» para mallas cuadradas, pero si el esquema es al tresbolillo y la roca rorr.pe bien en el fondo se modificará de acuerdo con la Tabla 26.3. TABLA 26.3 7. Volumen de roca volada, VR (m 3) Es el volumen nominal más el de la sobreexcava- 378 DIAMETRO DE ALTURA DE BANCO! PERFORACION D (mm) H (m) I TIPO DE ESQUEMA 30 0-3 40 2 - 5 51 3 - 8 70 5 - 15 100 6 - 20 ción que se produce en forma de cono invertido. . " ANGULO DE ROTURA 90° 80° 70° Cuadrado 0,70 B 0,88 B B Al tresbolillo 0,56 B 0,70 B 0,90 B A x J VR= Aa X H + a = Aa X (H + J/3) 3 8. Carga por barreno, Qb (kg) Qb= CE X VR 9. Longitud de la columna de carga, I (m) 1= ~ q¡ 10. Longitud de retacado, T (m) T = L - I Ejemplo Normalmente, la longitud de retacado es «15 D» con un valor mínimo de 50 cm, pero si no existen limitaciones ambientales los barrenos se cargan en toda su longitud, siendo la propia presión del agua la que confina los gases de \.. explosión. Esto permite incluso abrir sensiblemente, la malla de perforación. Se desea efectuar una voladura subacuática de un banco de roca de 5 m de altura que se encuentra bajo una lámina de 10 m. El diámetro de perforación es de 51mm y se dispone de una cargadora neumática con la que el explosivo alcanza una densidad dentro de los barrenos de 1,3 g/cm'. La roca posee una densidad media de 2,5 tlm'. 1 1. He= - x 10 + 5 = 9 m 2,5 CE = 0,5 + 0,1 x 9 = 1,4 kg/m' 1t X 5,1 2 1 2. q¡ = X 100 x 1,3 x-=2,66 kg/m 4 1000 3. Aa= 2,66 = 1,9 m2 1,4 4. B = -¡---=r;9= 1,38 m S = 1,38 m 5. Se considera que el esquema de perforación es al tresbolillo con un ángulo de rotura de 70° J = 0,9 x 1,38 = 1,24 m [ 1 24 6. VR=1,9x 5+-':3- =10,28m3 7. Qb = 1,4 x 10,28 = 14,39 kg 8. 1= 14,39 =541 m 2,66 ' ] Foto 26.1. Voladura submarina. "-. '- \..
ESQUEMA DE PERFORACION j'-' -; ---;- -;- --;-:- :-;;-.l o DIAMETRO BARRE- I ' . . . . , , . , . I NO ' 70 mm I . . . , . . . . . . I o PIEDRA' 1,3m i. . . . . . . . , .1I o ESPACIAMIENTO' l I '1.5m l' . . , . . . . . . I oDESVIACION ' 3% l' . . . . . , . , , I l' . . . . . , . . . I l'" 1 L'_'--,:,~,,:,,~~~..:..J 9. T = (5 + 1,24) - 5,41 = 0,83 cm, que equivale a «16 O» aproximadamente. 4. CARGA DE LOS BARRENOS Y SISTEMAS DE CEBADO Esta operación puede efectuarse manualmente o con cargadoras de explosivo, de aire comprimido o agua a presión. Las' ventajas de las cargadoras son numerosas y se derivan de las mayores densidades de carga conseguidas. Como consecuencia de ello, es posible abrir los esquemas reduciendo no sólo el coste de perforación, sino incluso, el peligro de transmisión de la detonación entre barrenos, Fig. 26.5, que en muchas ocasiones se debe a la falta de alineación de los mismos. Las densidades de carga se incrementar(con estos equipos entre un 15 y un 40% con respecto a las conseguidas manualmente. El método de carga consiste en, una vez retirado el varillaje interior, introducir una manguera de plástico o de aluminio dentro del barreno, el equipo se conecta a la red de aire comprimido y mediante válvulas reductoras, se consigue una presión de 300 kPa, que impulsan los cartuchos depositados en la cámara de carga, la cual, a su vez, dispone de una válvula de seguridad y cierre automático. Los rendimientos obtenidos pueden ser de 300 kg/hora-operario con cartuchos de 25 mm. Para profundidades superiores a los 20 rt1 es aconsejable emplear agua como fluido de impulsión, ya que de esta forma se reduce la contrapresión. Si no se emplea este sistema, el explosivo puede ESQUEMA DE PERFORACION r , I . . . . . . . I o DIAMETRO BARRE- l' . , . . . . NO '70 mm I I o PIEDRA' 1,85mi" I I .. .,.. I o ESPACIAMIENTO' , 1,95m I . . . . . I o DESVIACION' 3 % : . . . . . . . I i' .. . . .. I L~~~~~--=-':-.J (a) ( b) Figura 26.5. Carga manual (a). Carga mecanizada (b). colocarse utilizando cargas prefabricadas, consistentes en unas vainas de plástico en cuyo interior van colocados los cartuchos. El cebado de los barrenos se realiza normalmente con cordón detonante, que se deja a lo largo de la caña de los mismos, y su recuperación se lleva a cabo enhebrándolo con una anilla que se desciende exteriormente a la tubería de revestimiento. Fig. 26.6. La iniciación de cada cordón se efectúa desde el exterior colocando un detonador eléctrico con posterioridad a la perforación y carga de todos los barrenos que constituyen la pega, y siempre después de retirar las plataformas de perforación. En las conexiones se usan conectadores para asegurar el aislamiento del circuito y se colocan fuera del agua sobre pequeños flotadores o boyas. Cuando se utilicen detonadores eléctricos o de tipo Nonel dentro de los barrenos, se recomienda colocar dos por cada taladro, especialmente en las voladuras a gran profundidad. En estos casos, y por razones de seguridad el cartucho cebo debe ser el último en introducir. Los cordones detonantes y detonadores eléctricos en este tipo de voladuras deben ser especiales con unas características de aislamiento y resistencia al agua elevadas. En España, para este tipo de excavaciones deben seguirse las especificaciones recogidas en la ITC 10.3-01 apartado 3.3, sobre voladuras bajo el agua. 5. TIPOS DE EXPLOSIVOS Los explosivos empleados en estos trabajos deben tener una composición química tal que no se altere 379
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